Устройство для растворения газа в жидкости - RU2017115832A
Код документа: RU2017115832A
Формула
1. Устройство для растворения газа в жидкости, содержащее:
впуск жидкости для подачи жидкости в устройство;
впуск газа для подачи газа в жидкость внутри устройства, причем этот впуск газа сообщается по текучей среде с впуском жидкости и расположен ниже по течению относительно него;
трубку Вентури, которая сообщается по текучей среде с впуском жидкости и впуском газа и которая расположена ниже их по течению, а также выполнена с возможностью растворения газа в жидкости, проходящей через трубку Вентури; и
выпуск для жидкости и растворенного газа, который сообщается по текучей среде с трубкой Вентури и расположен ниже по течению относительно нее;
причем по меньшей мере часть впуска жидкости, по меньшей мере часть впуска газа, по меньшей мере часть трубки Вентури и по меньшей мере часть выпуска сфоррованы в одном цельноформованном куске материала.
2. Устройство по п. 1, в котором:
впуск газа содержит впуск кислорода для подачи кислорода в жидкость внутри устройства, и
устройство выполнено с возможностью получения кислородсодержащей жидкости с концентрацией растворенного кислорода более 20 мг/л, например, более 40 мг/л, например ,более 50 мг/л, например, более 60 мг/л, например, приблизительно 70 мг/л.
3. Устройство по п. 1 или 2, выполненное с возможностью работы при температуре от приблизительно 20 до приблизительно 45 градусов Цельсия, например от приблизительно 25 до приблизительно 45 градусов Цельсия, например от приблизительно 35 до приблизительно 37 градусов Цельсия.
4. Устройство по пп. 1-3, содержащее нагреватель, выполненный с возможностью нагревания жидкости и/или газа.
5. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором жидкость содержит одно или большее количество из: воды, цельной крови, суспензии клеток, питательной среды для выращивания клеток, физиологического раствора с фосфатным буфером, физиологических растворов, гелей, растворов для контактных линз, антисептических жидкостей, буферов и молока.
6. Устройство по п. 5, в котором клетки в суспензии клеток или клетки для использования с питательной средой для выращивания клеток содержат одну или большее количество из: клеток насекомых, анаэробных и/или аэробных бактерий, кишечных палочек, грибков и животных клеток.
7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, содержащее множество трубок Вентури, которые сообщаются по текучей среде с впуском жидкости и впуском газа и которые расположены ниже их по течению, причем:
трубки Вентури выполнены с возможностью растворения газа в жидкости, проходящей через трубку Вентури, и
по меньшей мере часть трубок Вентури сформован в одном цельноформованном куске материала.
8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором:
одно или большее количество из: впуска жидкости, впуска газа, трубки Вентури и выпуска сформованы в цельноформованном куске материала в виде открытого канала на лицевой поверхности цельноформованного куска материала, причем
устройство дополнительно содержит лицевую поверхность материала без компонентов,
лицевая поверхность цельноформованного куска материала и лицевая поверхность материала без компонентов совмещены друг с другом с сильным прижимом таким образом, что открытый канал в цельноформованном куске материала и лицевая поверхность материала без компонентов образуют один или большее количество из впуска жидкости, впуска газа, трубки Вентури и выпуска.
9 Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором цельноформованный кусок материала имеет размер по ширине менее 30 см, например, менее 25 см, например, менее 20 см, например, приблизительно 15 см, и/или размер по высоте менее 30 см, например, менее 25 см, например, менее 20 см, например, приблизительно 15 см, и/или размер по глубине менее 15 см, например, менее 10 см, например, приблизительно 7 см.
10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором цельноформованный кусок материала содержит цельноформованный кусок нержавеющей стали или полимера.
11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, содержащее насос на впуске, который сообщается по текучей среде с впуском жидкости и расположен выше его по течению,
причем насос выполнен с возможностью перекачивания жидкости через устройство.
12. Устройство по п. 11, в котором насос на впуске выполнен с возможностью обеспечения расхода от 0,01 мл/мин до 100 л/мин, например от 0,1 мл/мин до 50 л/мин, например от 1 мл/мин до 20 л/мин, например, от 5 мл/мин до 5 л/мин.
13. Устройство по п. 11 или 12, в котором насос на впуске выполнен с возможностью обеспечения давления от 0,1 до 5 бар, например от 0,5 до 4 бар, например, приблизительно 3 бара.
14. Устройство по любому из предшествующих пунктов, содержащее:
датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления жидкости в устройстве, и/или
датчик кислорода, выполненный с возможностью измерения концентрации растворенного кислорода в жидкости, и/или
датчик расхода, выполненный с возможностью измерения расхода жидкости в устройстве, и/или
датчик температуры, выполненный с возможностью измерения температуры жидкости в устройстве.
15. Устройство по п. 14, в котором:
датчик температуры выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с нагревателем, и/или
датчик расхода выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с насосом, и/или
датчик кислорода выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с одним или большим количеством из: источника кислорода, насоса и нагревателя.
16. Устройство по п. 14 или 15, содержащее устройство управления, выполненное с возможностью приема одного или большего количества из данных измерений давления от датчика давления, данных определения концентрации растворенного кислорода от датчика кислорода, данных измерения расхода от датчика расхода и/или данных измерения температуры от датчика температуры и передачи сигналов управления для обеспечения обратной связи на один или большее количество из, соответственно: источника кислорода, насоса и нагревателя.
17. Система, содержащая устройство по любому из предшествующих пунктов и расположенное ниже по течению потребляющее устройство, в которой выпуск устройства сообщается по текучей среде с расположенным ниже по течению потребляющим устройством таким образом, что жидкость и растворенный газ могут быть поданы в расположенное ниже по течению потребляющее устройство.
18. Система, содержащая устройство по любому из пп. 1-16 и емкость для временного хранения, которая сообщается по текучей среде с выпуском устройства и расположена ниже его по течению.
19. Система для подачи жидкости в расположенное ниже по течению потребляющее устройство, содержащая:
- устройство для растворения газа в жидкости, содержащее:
впуск жидкости для подачи жидкости в устройство;
впуск газа для подачи газа в жидкость внутри устройства, причем этот впуск газа сообщается по текучей среде с впуском жидкости и расположен ниже по течению относительно него;
трубку Вентури, которая сообщается по текучей среде с впуском жидкости и впуском газа и которая расположена ниже их по течению, а также выполнена с возможностью растворения газа в жидкости, проходящей через трубку Вентури; и
выпуск для жидкости и растворенного газа, который сообщается по текучей среде с трубкой Вентури и расположен ниже по течению относительно нее; и
- емкость для временного хранения, которая сообщается по текучей среде с выпуском устройства и расположена ниже его по течению.
20. Система по п. 18 или 19, в которой емкость для временного хранения содержит впуск жидкости, который сообщается по текучей среде с источником жидкости, для подачи жидкости в емкость для временного хранения.
21. Система по п. 20, содержащая насос источника жидкости, сообщающийся по текучей среде с источником жидкости и расположенный ниже его по течению,
причем этот насос источника жидкости выполнен с возможностью перекачивания жидкости от источника жидкости в емкость для временного хранения.
22. Система по п. 20 или 21, в которой емкость для временного хранения содержит датчик уровня, выполненный с возможностью измерения уровня жидкости в емкости для временного хранения,
причем этот датчик уровня выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с насосом источника жидкости.
23. Система по пп. 20-22, в которой емкость для временного хранения содержит датчик удельной электропроводности, выполненный с возможностью измерения электропроводности жидкости в емкости для временного хранения,
причем этот датчик электропроводности выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с насосом источника жидкости.
24. Система по любому из пп. 18-23, которая содержит насос на впуске, сообщающийся по текучей среде с впуском жидкости устройства и расположенный выше его по течению, и сообщающийся по текучей среде с емкостью для временного хранения и расположенный ниже ее по течению,
причем этот насос на впуске выполнен с возможностью перекачивания жидкости из емкости для временного хранения на впуск жидкости устройства и перекачивания жидкости через устройство.
25. Система по п. 24, в которой емкость для временного хранения содержит датчик кислорода, выполненный с возможностью измерения концентрации растворенного кислорода в жидкости в емкости для временного хранения,
причем этот датчик кислорода выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с насосом на впуске жидкости.
26. Система по любому из пп. 18-25, которая содержит расположенное ниже по течению потребляющее устройство,
причем емкость для временного хранения сообщается по текучей среде с впуском расположенного ниже по течению потребляющего устройства таким образом, что жидкость может быть подана из емкости для временного хранения в расположенное ниже по течению потребляющее устройство.
27. Система по п. 26, содержащая насос на выпуске, сообщающийся по текучей среде с емкостью для временного хранения и расположенный ниже ее по течению, который выполнен с возможностью перекачивания жидкости из емкости для временного хранения в расположенное ниже по течению потребляющее устройство.
28. Система по п. 27, в которой расположенное ниже по течению потребляющее устройство содержит датчик кислорода, выполненный с возможностью измерения концентрации растворенного кислорода в жидкости в расположенном ниже по течению потребляющем устройстве,
причем датчик кислорода в расположенном ниже по течению потребляющем устройстве выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с насосом на выпуске.
29. Система по любому из пп. 18-28, в которой емкость для временного хранения содержит вентиляционный клапан, сообщающийся по текучей среде с окружающей средой за пределами емкости для временного хранения.
30. Система по любому из пп. 18-29, в которой емкость для временного хранения содержит перемешивающее устройство для перемешивания жидкости в емкости для временного хранения.
31. Система по любому из пп. 18-30, содержащая средства для уменьшения количества пены в жидкости.
32. Система по п. 31, в которой емкость для временного хранения содержит средства для уменьшения количества пены в жидкости, находящейся в емкости для временного хранения.
33. Система по п. 31 или 32, в которой средство для уменьшения количества пены содержит ультразвуковой излучатель, выполненный с возможностью излучения ультразвуковых волн внутри емкости для временного хранения.
34. Система по пп. 31-33, в которой емкость для временного хранения содержит датчик пены, который выполнен с возможностью определения наличия пены в емкости для временного хранения,
причем датчик пены выполнен с возможностью обеспечения обратной связи со средствами для уменьшения количества пены.
35. Система по любому из пп. 18-34, содержащая средства для выпуска избыточного газа из системы.
36. Система по п. 35, в которой вентиляционное средство содержит успокоительную камеру, расположенную ниже по течению относительно выпуска устройства,
причем успокоительная камера содержит клапан сброса давления для выпускания избыточного газа из устройства.
37. Система по п. 36, содержащая датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления жидкости, причем этот датчик давления выполнен с возможностью обеспечения обратной связи с клапаном сброса давления.
38. Система по любому из пп. 22-24, 28, 34 и 37, содержащая устройство управления, выполненное с возможностью приема данных измерений от одного или большего количества из: датчика уровня, датчика удельной электропроводности, датчика кислорода в емкости для временного хранения, датчика кислорода в расположенном ниже по течению потребляющем устройстве, датчика пены и датчика давления и передачи сигналов управления для обеспечения обратной связи на одно или большее количество из, соответственно: насоса источника жидкости, насоса на впуске жидкости, насоса на выпуске, средств для уменьшения количества пены и клапана сброса давления.
